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列车控制网络入侵检测系统设计与实现
| 论文题名： | 列车控制网络入侵检测系统设计与实现 |
| 关键词： | 列车控制网络;入侵检测系统;属性相似度;动态时间间隔阈值;告警聚合 |
| 摘要： | 列车控制网络是列车网络化控制系统的关键基础部分，是一种高实时、高可靠和安全苛刻的工业控制网络。网络的开放性使列车控制系统面临严重的信息安全威胁，研究列车控制网络的入侵检测系统意义重大。本文在分析列车控制网络的脆弱性和外部威胁的基础上，设计并实现了一种列车控制网络入侵检测系统。 本文设计的列车控制网络入侵检测系统，由分布式入侵检测软件和集中式入侵分析软件两部分组成。分布式入侵检测软件，采用基于规则的误用检测技术，部署于列车控制网络的各个关键部位，实时检测全网流量。集中式入侵分析软件，对列车控制网络多源异构告警数据进行告警聚合与告警关联，为列车控制中心的安全管理提供决策支持。主要工作包括：1）针对列车实时数据协议TRDP，设计了一种深度协议解析算法；2）设计了列车控制网络误用检测规则库，包括基于白名单技术的TRDP合规性检测规则集；3）设计了一种基于规则组织优化的误用检测引擎，包括基于优先级的两级规则组织形式和两级规则匹配流程；4）深度结合列车控制网络空间属性特点，设计了基于属性相似度与动态时间间隔阈值的告警聚合方法，实现告警精简；5）设计了一种基于优先级的告警反向因果关联方法，提出概率关联与推理关联的改进方法以应对攻击场景断裂的情况。 本文设计并实现了列车控制网络入侵检测系统软件，搭建了列车控制网络仿真实验平台，并在该平台上开展攻击注入和入侵检测实验，实验结果证明了本文设计的列车控制网络入侵检测系统的有效性。 |
| 作者： | 陈则 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 周纯杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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